Evaluation des Sols de Fondation de l’évacuateur de Crue du Petit Barrage de Youmban (Tillabéry-Niger) - Souley, Harouna; Ousmane, Boureima; Collin, Frédéric (European Scientific Journal, ESJ, 2019)
Le barrage de Youmban se situe dans le canton de Gorouol, dÃ©partement de TÃ©ra (RÃ©gion de TillabÃ©ry, Niger). Il appartient Ã la zone semiaride du Liptako-Gourma. Ses coordonnÃ©es gÃ©ographiques sont : 14Â°48â€™7.80â€™â€™ de latitude N et 00Â°22â€™4.14â€™â€™ de longitude E. Les apports dâ€™eau Ã ce barrage, proviennent des deux grandes riviÃ¨res temporaires localement connues sous les noms du BÃ©li et du Gorouol. Depuis sa construction en 2004 ce barrage a connu une rÃ©pÃ©tition de ruptures Ã lâ€™emplacement de son organe dâ€™Ã©vacuation de crue, dont la plus importante est celle intervenue au cours de la saison hivernale de 2011.Une rÃ©habilitation proposÃ©e par le programme dâ€™appui Ã la sÃ©curitÃ© alimentaire (PASA) au courant de lâ€™annÃ©e 2012 a conduit Ã la construction dâ€™un grand dÃ©versoir rigide en bÃ©ton. La largeur dÃ©versante sâ€™Ã©tend sur 250m dÃ©duite de la crue centennale estimÃ©e Ã 287m3 /s (AC3E et al., 2012). Le bÃ©ton Ã©tant un matÃ©riau qui ne supporte pas des efforts de traction, son choix en substitution aux ouvrages souples en gabions doit Ãªtre justifiÃ© vis Ã vis des dÃ©formations du sol de fondation. Câ€™est pourquoi la prÃ©sente Ã©tude est initiÃ©e. Elle a pour objectif principal lâ€™Ã©valuation des caractÃ©ristiques gÃ©otechnique du sol de fondation. Lâ€™approche mÃ©thodologique est basÃ©e sur la rÃ©alisation des essais en place (essais au pÃ©nÃ©tromÃ¨tre lÃ©ger) et des essais au laboratoire (granulomÃ©trie, limites dâ€™Atterberg, Proctor, cisaillement et Å“domÃ©trie). Des Ã©chantillons sont prÃ©levÃ©s au moyen des puits manuels suivant lâ€™axe de lâ€™Ã©vacuateur. Ils sont numÃ©rotÃ©s P1, P2 et P3. Ainsi des rÃ©sultats trÃ¨s intÃ©ressants ont Ã©tÃ© obtenus. Les sondages pÃ©nÃ©trometriques montrent que les sols de fondation ont un taux de travail minimal de 2,8bars Ã partir de la profondeur de 2m. Ces sols sont soit des sols argileux sensibles Ã lâ€™eau soit des sols alluvionnaires. Lâ€™analyse granulomÃ©trique corrobore ce rÃ©sultat. En effet les Ã©chantillons P1, P2 et P3 testÃ©s, prÃ©sentent plus de 35% de passants Ã 80Âµm avec un indice de plasticitÃ© supÃ©rieur Ã 11%. Le poids volumique sec (essai Proctor) est sensiblement identique pour les Ã©chantillons P1 et P2 pour une valeur moyenne de 1,6t/m3 . Lâ€™Ã©chantillon P3 est beaucoup plus lourd avec une valeur de 1,88t/m3 de poids volumique sec. Il est reprÃ©sentatif des dÃ©pÃ´ts alluvionnaires rencontrÃ©s au point de passage du cours dâ€™eau Beli vers lâ€™aval de la mare. Les essais de cisaillement direct ont donnÃ© une cohÃ©sion variant de 25kPa Ã 72kPa et un angle de frottement interne compris entre 9Â° et 31Â°. Le calcul de stabilitÃ© intÃ©grant ces valeurs montre que lâ€™ouvrage est mÃ©caniquement stable. Les essais de compressibilitÃ© rÃ©alisÃ©s, ont permis de calculer le tassement de la couche dâ€™argile sous le poids du massif, une valeur de 6 Ã 21 cm a Ã©tÃ© trouvÃ©e. Les dÃ©formations obtenues sont relativement importantes, en effet il a Ã©tÃ© dÃ©duit une distorsion de lâ€™ordre de 0,02 entre les panneaux de lâ€™ouvrage en bÃ©ton. Cette valeur est inadmissible pour un ouvrage qui rÃ©gule la fonction de stockage dâ€™eau (Skempton, 1952). En dÃ©pit de la solution qui consiste Ã construire un grand Ã©vacuateur en bÃ©ton, il subsiste un risque dâ€™exploitation de lâ€™ouvrage liÃ© au tassement de la fondation, ce qui peut compromettre sa suretÃ©. Le barrage de Youmban impose donc un suivi et un entretien rÃ©gulier de sa structure et de ses ouvrages annexes. The Youmban dam is located in Gorouol canton, TÃ©ra department (TillabÃ©ry region, Niger). It belongs to the semi-arid zone of LiptakoGourma. Its geographical coordinates are: 14Â°48’7.80’’ N latitude and 00Â°22’4.14’’ E longitude. The water supply to this dam comes from the two large temporary rivers known locally as the Beli and Gorouol. Since its construction in 2004, this dam has experienced a repetition of ruptures at the site of its flood evacuation system, the most significant of which occurred during the 2011 winter season. a rehabilitation proposed by the food security support programme (PASA) in 2012 led to the construction of a large rigid concrete weir. The overhanging width extends over 250m deducted from the 100-year flood estimated at 287m3/s (AC3E et al., 2012). Concrete being a material that does not support tensile forces, its choice as a substitute for flexible gabion structures must be justified with regard to deformations of the foundation ground. This is why this study is being initiated. Its main objective is to evaluate the geotechnical characteristics of the foundation soil. The methodological approach is based on the performance of existing tests (light penetrometer tests) and laboratory tests (particle size, Atterberg limits, Proctor, shear and oedometry). Samples are taken by means of manual wells along the axis of the spillway. They are numbered P1, P2 and P3. As a result, very interesting results have been obtained. Penetrometric surveys show that the foundation soils have a minimum working rate of 2.8 bar from a depth of 2m. These soils are either clayey soils sensitive to water or alluvial soils. The granulometric analysis corroborates this result. Indeed, the samples P1, P2 and P3 tested, have more than 35% of passers-by at 80Âµm with a plasticity index higher than 11%. The dry bulk density (Proctor test) is essentially identical for samples P1 and P2 with an average value of 1.6t/m3. The P3 sample is much heavier with a value of 1.88t/m3 dry bulk density. It is representative of the alluvial deposits encountered at the crossing point of the Beli river downstream of the pond. Direct shear tests gave a cohesion ranging from 25kPa to 72kPa and an internal friction angle between 9Â° and 31Â°. The stability calculation incorporating these values shows that the structure is mechanically stable. The compressibility tests carried out made it possible to calculate the settlement of the clay layer under the weight of the massif, a value of 6 to 21 cm was found. The deformations obtained are relatively significant, in fact a distortion of about 0.02 has been deduced between the panels of the concrete structure. This value is not acceptable for a structure that regulates the water storage function (Skempton, 1952). Despite the solution of building a large concrete spillway, there is still a risk of operating the structure due to the settlement of the foundation, which can compromise its safety. The Youmban dam therefore requires regular monitoring and maintenance of its structure and associated structures.